兰州化物所在超级电容器使用拓宽研讨中获发展

超级电容器可以供给超高的功率密度和超长的循环寿数，在辅助性应急电源、大功率电源、新动力电动车启停电源、能量收回体系及智能电网等方面得到广泛应用。但是，超级电容器相对于二次电池能量密度较低，在商用电化学储能器材中的商场占比较低。因而，为了推动超级电容器的开展，在进步超级电容器的能量密度的一起，需求开发具有特别功用的超级电容器来拓宽其应用领域。

近来，中国科学院兰州化学物理研究所低维资料与化学储能课题组经过组成聚阴离子/阳离子液体(图1)，与商业活性炭匹配，将二极管的单导游通特性整合到具有快速充放电特性的超级电容器中，完成了具有快速离子传导和有用阻断一侧偏压功用的超级电容器二极管(图2)。

这一新式的离子二极管有望应用于交流电路的纠正、信号处理与信号调控、离子逻辑电路(AND、OR、NAND等)及神经形态学核算。相关研究成果以Construction of Supercapacitor‐Based Ionic Diodes with Adjustable Bias Directions by Using Poly(ionic liquid) Electrolytes为题，宣布在Advanced Materials上。

课题组致力于超级电容器离子液体基电解液的调控，在Nature Communications、Energy Storage Materials、Energy Environmental Science、Advanced Materials等上宣布了相关的研究成果。

研究工作得到国家自然科学基金、大连国家洁净动力实验室协作基金和肇庆市科技局的支撑。

图1.聚合阴离子和聚合阳离子的结构示意图

图2.双导游通的超级电容器二极管的功能。a、正导游通超级电容器二极管的循环伏安曲线;b、正导游通超级电容器二极管的整流系数II;c、正导游通超级电容器二极管的横流充放电曲线;d、负导游通超级电容器二极管的循环伏安曲线;e、负导游

通超级电容器二极管的整流系数II;f、负导游通超级电容器二极管的横流充放电曲线